一种微孔硅氟杂化膜的制备方法及应用技术

本发明专利技术属于膜材料制备领域，特别涉及一种微孔硅氟(F‑SiO2)杂化膜的制备方法及应用。首先通过正硅酸乙酯(TEOS)和氟化氨(NH4F)的水解和共聚反应制备硅氟溶胶；然后通过旋转擦涂法将硅氟溶胶涂覆到多孔超滤硅膜上，制备得到微孔硅氟杂化膜。将微孔硅氟杂化膜应用于CO2气体分离中，该膜对CO2表现出优异的渗透选择性。

Preparation and application of a microporous silicon fluoride hybrid membrane

The invention belongs to the field of membrane material preparation, in particular to a preparation method and application of a microporous silicon fluorine (F SiO2) hybrid membrane. The silica fluorine sol was prepared by the hydrolysis and copolymerization of TEOS and NH4F, and then the silica fluorine sol was coated on the porous ultrafiltration membrane by rotating rubbing and the microporous silicon fluoride hybrid film was prepared. The porous silica hybrid membrane was applied to CO2 gas separation, and the membrane exhibited excellent osmotic selectivity for CO2.

【技术实现步骤摘要】
一种微孔硅氟杂化膜的制备方法及应用
本专利技术属于膜材料制备领域，特别涉及一种微孔硅氟(F-SiO2)杂化膜的制备方法及应用。
技术介绍
近年来全球气温变暖问题备受关注，CO2是造成全球气候变暖的主要温室气体，缓解全球变暖的关键是减少CO2排放。CO2捕获是实现CO2减排的一个非常有效的方法，CO2捕获是将CO2气体从其它气体产品中分离出来，如将CO2从空气(N2)、CH4气体中分离出来。目前用于CO2气体分离的方法主要有吸附法和膜分离法。吸附法由于溶剂再生耗能大、成本高，限制了其在CO2气体分离中的应用。膜分离法被认为是最有潜力的CO2捕集方法，它是在一定条件下，通过膜对气体的渗透选择性把CO2和其它气体分离开。无定型二氧化硅(SiO2)具有优异的热稳定性和分子筛分性，被认为是小分子气体分离膜的理想选择。但由于无定型SiO2膜的平均孔径为0.2-0.3nm，而CO2、N2和CH4的动力学直径分别为0.33nm、0.36nm和0.38nm，因此不能大量透过SiO2膜，限制了该膜在CO2分离中的应用。
技术实现思路
针对当前SiO2气体分离膜孔径较小和对CO2渗透率较低等问题，本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微孔硅氟杂化膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法工艺如下：(1)将TEOS、NH4F、水和HNO3加入乙醇溶剂中进行水解和共聚反应制备硅氟溶胶；(2)采用旋转擦涂法将ZrO2溶胶涂覆在多孔超滤硅膜上，550℃空气气氛下煅烧得到膜的中间层；(3)将步骤(1)中得到的硅氟溶胶稀释2倍后，通过旋转擦涂法将稀释后的硅氟溶胶涂覆到步骤(2)得到的中间层上，惰性气氛中煅烧得到微孔硅氟杂化膜。

【技术特征摘要】
1.一种微孔硅氟杂化膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法工艺如下：(1)将TEOS、NH4F、水和HNO3加入乙醇溶剂中进行水解和共聚反应制备硅氟溶胶；(2)采用旋转擦涂法将ZrO2溶胶涂覆在多孔超滤硅膜上，550℃空气气氛下煅烧得到膜的中间层；(3)将步骤(1)中得到的硅氟溶胶稀释2倍后，通过旋转擦涂法将稀释后的硅氟溶胶涂覆到步骤(2)得到的中间层上，惰性气氛中煅烧得到微孔硅氟杂化膜。2.如权利要求1所述的微孔硅氟杂化膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的水解和共聚的温度为40-60℃，水解和共聚时间为3-4h。3.如权利要求1所述的微孔硅氟杂化膜的制备方法，其特征在于：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐荣，刘云，黄劲荣，钟璟，戚律，张琪，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32